[实用新型]一种三级净化的汽车排气催化转化器

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车配件技术领域，尤其涉及一种汽车排气污染物的催化净化装置。

背景技术

随着汽车数量的增多导致对大气污染的加剧，世界诸国对汽车排气提出了越来越严格的排放要求。

汽车排气净化一般分机内净化和机外净化，机内净化主要是通过内燃机性能的的改进以及提高燃油的品质等措施来减少污染废气的排放。而机外净化则是通过在汽车排气系统中安装催化转化器装置，使废气中对大气污染很严重的CO、HC、NOx等有害组份转化为无害的CO₂、H₂O、N₂，从而进一步降低机动车对大气的污染。

在现阶段的汽车排气净化系统中，一般采取单级或两级催化转化器。单级催化转化器主要运用于热启动的国I、国II排放标准。而两级催化转化器主要运用于冷启动的国III、国VI排放标准，其前级催化转化器紧靠发动机出口，且所装载的催化剂较小，较高温度的汽车排气通过此催化转化器，除部分CO、HC、NOx等有害组份得以有效转化外，并有热量放出，可进一步提高排气的温度，使后级催化转化器对CO、HC、NOx等有害组份的催化反应得以提高。

催化转化器的主要部件是催化剂，其主要活性组分为Pt、Pd、Rh等贵金属，Pt和Pd主要催化CO、HC与排气中氧的反应；Rh主要催化CO、HC与NOx的反应。由于CO、HC与氧的反应速度常数大于CO、HC与NOx的反应速度常数，故发动机燃烧时的空燃比较大时，催化转化器对NOx的转化效率不很理想。

可见，如能让NOx与CO、HC先反应，然后让余下的CO、HC冉与氧反应，则当发动机燃烧时的空燃比较大时，CO、HC、NOx都能有很高的转化率。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种在空燃比较大的情况下提高汽车排气净化效率的催化转化器。

本实用新型是一种三级净化的汽车排气催化转化器，该转化器由3个单级催化转化器组成，所述单级催化转化器由进气管、前锥体空腔、金属筒外壳、衬垫、催化剂和后椎体空腔装配为一体，相邻催化转化器之间通过排气接管连接。

上述三级催化转化器根据空燃比较大时净化的需要，各级采用不同组分的催化剂。第1级催化转化器，根据发动机CO、HC、NOx的原始排放数据，其内置催化剂活性组分Pt、Pd、Rh的配比可以按需调节；第2级催化转化器，在活性组分的配比中以Rh为主；第3级催化转化器，在活性组分的配比中以Pt、Pd为主。

当发动机燃烧时的空燃比较大时，由于NOx与CO、HC，在第2级催化转化器中先充分进行了反应；然后余下的CO、HC，在第3级催化转化器中再与氧进一步反应，故CO、HC、NOx都能有很高的转化率。

本实用新型装置结构简单，不需要对现有的排气系统作出大的更改。该装置不仅可以应用于汽油车，也可用于柴油车和天燃气车等。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1.第1级催化转化器，2.第2级催化转化器，3.第3级催化转化器，4、排气接管。

具体实施方式

如图1所示，一种新型的三级净化的汽车排气催化转化器，它包括3个单级的催化转化器，两相邻单级催化转化器由排气接管4连接。

工作原理：空燃比较大的汽车发动机排出的废气，经过进气连接管进入第1级催化转化器1，除部分CO、HC、NOx等有害组份得以有效转化外，并有热量放出，可进一步提高排气的温度。排气然后流经第2级催化转化器2，在Rh的催化下，让NOx与CO、HC先充分反应。排气再流经第3级催化转化器3，在Pt、Pd的催化下，余下的CO、HC再与氧反应。经过如此逐级催化净化，CO、HC、NOx都能有很高的转化率。

以GB 18352.3—2005《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国III、IV阶段)》的I型试验为例，当发动机燃烧空燃比较大时，采用本实用新型的催化转化器后，与原装置相比，机动车排气污染物CO、HC的转化率可维持不变，但NOx的转化率可提高10-20％。